“Systeemtechniek is niet langer een luxe”

INCOSE NL werd in 1996 opgericht door 25 ingenieurs die van mening waren dat complexe systemen een eigen vakgebied nodig hadden. Dertig jaar en bijna 500 leden later maken technisch directeur Bart van Luling en voorzitter Bas Leijser de balans op — van wat SE is geworden, waar het nog tekortschiet en waarom de komende twee dagen in november wellicht belangrijker zijn dan welk evenement dan ook in de geschiedenis van de organisatie.

In november organiseert het High Tech Institute mede de Dutch Systems Engineering Days — tot nu toe het grootste SE-evenement in Nederland en het hoogtepunt van het 30-jarig jubileum van INCOSE NL. Om te begrijpen wat deze mijlpaal precies inhoudt, spraken we met technisch directeur Bart van Luling en voorzitter Bas Leijser over een reeks onderwerpen: de oorsprong van het vakgebied, de uitbreiding naar nieuwe sectoren, de eerlijke afrekening met AI en wat de Nederlandse industrie nog steeds consequent onderschat. Hun antwoorden worden hier integraal weergegeven.

---

Waarom SE een eigen organisatie nodig had

INCOSE NL ging in 1996 van start met 25 mensen in een land dat al een sterke ingenieurscultuur kende. Als we terugkijken, waarom was er dan een aparte organisatie nodig om systeemtechniek hier van de grond te krijgen?

Bas Leijser

Ik kan vooral voor het afgelopen decennium spreken, maar één ding is duidelijk, ongeacht wanneer je erbij bent gekomen: Systems Engineering ontstaat zelden op natuurlijke wijze, zelfs niet in sterke engineeringculturen.

SE vereist bewuste inzet en coördinatie, gebaseerd op gangbare werkwijzen en een gemeenschappelijke taal. Juist daarom is een organisatie als INCOSE NL van essentieel belang. Wij bieden die basis en fungeren bovendien als een neutraal platform dat het bedrijfsleven, de overheid en de academische wereld met elkaar verbindt.

Onze bijeenkomsten voor netwerkleden, workshops en nu ook de Nederlandse SE Days bevorderen kennisuitwisseling en netwerken. Ons INCOSE-handboek, het werk van onze Special Interest Groups en internationale werkgroepen, en onze certificeringen vormen samen de ruggengraat van de SE-praktijk en professionele erkenning, waardoor wordt gewaarborgd dat het vakgebied uitgroeit tot iets dat binnen de hele sector wordt gedeeld en in stand wordt gehouden.

---

De ontwikkeling van het vakgebied

Systeemtechniek is oorspronkelijk ontstaan in de defensie- en ruimtevaartsector, maar INCOSE NL heeft altijd ook leden aangetrokken uit de openbare infrastructuur, de procesindustrie en de hightechsector. Dertig jaar later — hoe zou u de plaats omschrijven die systeemtechniek vandaag de dag in Nederland inneemt?

Bart van Luling

SE heeft inmiddels een stevige basis in diverse sectoren. In de jaren 2000 werd SE op grote schaal geïmplementeerd in de Nederlandse infrastructuur- en civieltechnische sector en ontwikkelde het zich tot gestandaardiseerde werkwijzen voor de grote publieke werkgevers, zoals Rijkswaterstaat, ProRail, diverse provincies, gemeenten en waterschappen — en de grote aannemers en ingenieursbureaus. In de afgelopen jaren hebben binnen de energiesector meerdere organisaties, zoals TSO TenneT en DSO’s Alliander, Stedin en Enexis, SE geïmplementeerd in navolging van de trend in de infrastructuursector. Onlangs zijn de eerste stappen gezet binnen de gezondheidszorg en de stedelijke ontwikkeling. De SE-gemeenschap groeit aanzienlijk in diverse sectoren.

Bas Leijser

Systeemtechniek heeft zich in Nederland ver buiten zijn oorspronkelijke werkterrein van defensie en lucht- en ruimtevaart ontwikkeld. We zien nu een sterke opmars in sectoren als energie, infrastructuur en hightech, en breiden ons uit naar nieuwe terreinen zoals de gezondheidszorg. Dit wordt gedreven door het groeiende besef dat de complexiteit in alle sectoren toeneemt en dat systeemtechniek een sleutelrol speelt bij het beheersen daarvan.

Maar misschien is de interessantere ontwikkeling wel de manier waarop mensen zich met het vakgebied identificeren. Niet iedereen noemt zichzelf een systeemingenieur, maar steeds meer mensen zien zichzelf als systeemdenkers, integrators, systeemarchitecten, enzovoort. De grenzen van wie er „bij SE hoort“ worden steeds ruimer, en dat juichen we bij INCOSE NL toe. Het vakgebied vindt mensen net zo goed als mensen het vakgebied vinden.

---

De ledencurve — en wat daarachter zat

Het ledenaantal groeide van 25 bij de start tot 100 in 1999, 270 in 2005 en meer dan 350 in 2021 — en bedraagt nu meer dan 400. Zijn er momenten in die ontwikkeling die echt als keerpunten kunnen worden aangemerkt?

Bart van Luling

De groei in de periode tussen 1999 en 2005 hangt rechtstreeks samen met de introductie van SE in de civiele techniek. Sinds ik in 2023 als technisch directeur in dienst ben getreden, is onze strategie gericht op het aantrekken van jongere ingenieurs en het aanboren van nieuwe sectoren — en dat heeft zijn vruchten afgeworpen. De gemeenschap blijft groeien, zowel in omvang als in het aantal betrokken sectoren en met steeds meer jongere leden.

Bas Leijser

In maart 2026 hadden we meer dan 490 leden en we verwachten dit jaar de grens van 500 te overschrijden.

Wat de groei zelf betreft, is het eerlijke antwoord dat er niet één cruciaal moment is. Het is eerder een combinatie van keerpunten. Wat we zien, is een geleidelijke maar steeds sneller wordende verschuiving in de manier waarop organisaties SE zien. Vroeger was het bijna een nicheverschijnsel, maar nu zien we dat mensen uit een veel breder scala aan sectoren en functies zich hierbij aansluiten.

De onderliggende factoren zijn duidelijk: systemen worden steeds software-intensiever, steeds meer onderling verbonden en steeds complexer. AI voegt daar nog een extra laag van onzekerheid aan toe. Betere MBSE-tools hebben de drempel voor het toepassen van SE in de praktijk verlaagd, waardoor mensen worden aangetrokken die het voorheen misschien ontoegankelijk vonden. Het netto-effect is dat SE is verschoven van een ‘nice to have’ naar iets dat organisaties in toenemende mate als een vereiste beschouwen. Dat is ook wat de ledencurve weerspiegelt.

---

AI en SE gaan hand in hand — inclusief wat niet werkt

Een van jullie recente evenementen voor leden stond in het teken van „AI meets Systems Engineering — wat werkt, wat niet werkt en wat er in het verschiet ligt”. Die invalshoek — erkennen wat niet werkt — is verfrissend eerlijk. Wat waren de echt teleurstellende eerste ervaringen?

Bart van Luling

Voor mij is er geen sprake van teleurstelling. De resultaten van het gebruik van AI voor systeemengineering zijn veelbelovend. Maar het draait allemaal om verwachtingen. Als mensen verwachten dat AI hun SE-taken zomaar overneemt, gaan ze met lege handen naar huis. Er is veel denkwerk, ervaring en creativiteit nodig bij het toepassen van systeemengineering voor complexe opdrachten. AI kan reproduceren wat eerder is gedaan en wat is gedocumenteerd, en eenvoudige taken veel sneller uitvoeren dan mensen. Maar het kan dat niet zonder duidelijke instructies en zonder dat iemand het denkwerk voor het doet — althans, nog niet. Gewoon een stapel SE-documenten uploaden en verwachten dat AI goed advies geeft, is een beetje kortzichtig. We moeten AI beschouwen als een razendsnelle stagiair met een fotografisch geheugen.

Bas Leijser

Bij de meeste teleurstellende ervaringen bleek het uiteindelijk een kwestie van geduld te zijn. Ik heb meer dan een dozijn gesprekken gevoerd waarin iemand zei: „AI kan X nog niet” — en zes tot twaalf maanden later was dat punt niet meer aan de orde.

Natuurlijk zijn er de te verwachten technische beperkingen, zoals hallucinaties of het feit dat AI moeite heeft met complexere taken.

Maar de grootste teleurstelling ligt aan de menselijke kant: het besef dat AI daadwerkelijk tot veel in staat is, en dat de echte uitdaging erin bestaat dat wij ons aanpassen. De teleurstelling zit hem niet in het falen van AI, maar juist in het succes ervan, en in het besef dat veel dingen waarvan we dachten dat alleen wij ze met onze expertise konden doen, uiteindelijk prima door AI kunnen worden uitgevoerd — met een beetje begeleiding. Door dat te accepteren en te leren ermee om te gaan, kan die teleurstelling omslaan in enthousiasme, maar dat is geen eenmalige verandering; het is een continu proces.

---

Van document naar model

Uw MBSE-speciale belangengroep is al jaren actief. Hoe ver is het Nederlandse bedrijfsleven eigenlijk al met het doorvoeren van die verandering in de praktijk, en waar ziet u nog de grootste belemmeringen?

Bart van Luling

Er is niet één antwoord op deze vraag — het verschilt sterk per sector. In de hightech- en automobielsector is MBSE goed ontwikkeld en op grote schaal toegepast. In de infrastructuur- en civiele techniek staat het nog in de kinderschoenen, maar er worden eerste stappen gezet, bijvoorbeeld in de Nederlandse nationale norm voor tunnelsystemen. In de energiesector vindt momenteel een grote transitie plaats van een documentgebaseerde werkwijze naar een datacentrische aanpak, maar ik heb persoonlijk nog geen echte MBSE-voorbeelden gezien. Ik ben wel van mening dat de Nederlandse industrie wat achterloopt op het gebied van MBSE-ontwikkelingen in vergelijking met andere landen.

Bas Leijser

De overgang van documentgebaseerd naar modelgebaseerd werken is niet zozeer een technische uitdaging, maar veeleer een uitdaging op het gebied van verandermanagement en menselijke factoren. Het vereist een fundamentele mentaliteitsverandering. Op INCOSE-evenementen horen we vaak dat we ons meer moeten verdiepen in de sociale wetenschappen, want dat is uiteindelijk wat de acceptatie stimuleert.

Wat betreft de mate van volwassenheid binnen het Nederlandse bedrijfsleven: die is ongelijk verdeeld. Sommige organisaties hebben MBSE volledig geïntegreerd en zijn al behoorlijk ver gevorderd. Andere zijn nog aan het zoeken naar de juiste aanpak — het kan inderdaad een proces van meerdere jaren zijn om van documentintensieve werkwijzen over te stappen naar het vastleggen van vereisten in een gestructureerde database.

Over de hele linie zijn de grootste belemmeringen niet de tools zelf, maar de grootschalige invoering ervan: het op één lijn brengen van belanghebbenden, het integreren van MBSE in bestaande processen en het vroeg genoeg zichtbaar maken van de meerwaarde om de overgang te ondersteunen.

---

De Nederlandse SE Days — wie zouden er aanwezig moeten zijn

De Nederlandse Systems Engineering Days in november beloven de grootste SE-bijeenkomst in Nederland sinds jaren te worden. Waar kijk je het meest naar uit — en wie zou er zeker bij moeten zijn?

Bart van Luling

Ik vind het vooral geweldig dat we verschillende sectoren bij elkaar brengen om van elkaars ervaringen op het gebied van SE te leren en er inspiratie uit te putten. We moeten kennis delen om SE in Nederland naar een hoger niveau te tillen. Ook vind ik het heel mooi dat we een studententraject hebben om onze jonge en beginnende professionals te stimuleren hun ideeën en onderzoek over systems engineering te delen. Mijn persoonlijke ambitie is om meer jonge professionals bij INCOSE te betrekken, zodat alle ervaren systeemingenieurs met grijs haar hun kennis kunnen overdragen aan de SE-gemeenschap van de toekomst — maar ook om nieuwe, frisse ideeën van onze jongere collega’s mee te nemen. We kunnen allemaal van elkaar leren.

Bas Leijser

Wat me het meest enthousiast maakt, is dat dit ons eerste tweedaagse evenement is. Die extra dag verandert de dynamiek. Het biedt niet alleen ruimte voor meer presentaties en workshops, maar ook voor meer informele ontmoetingen. We hebben bij internationale INCOSE-evenementen gezien dat juist daar vaak de meest waardevolle inzichten naar voren komen – of dat we gewoon plezier hebben, wat ook belangrijk is. INCOSE NL is tenslotte ook een gemeenschap.

Wat betreft de vraag wie er aanwezig zou moeten zijn: ik zeg vaak dat veel mensen al bezig zijn met systeemengineering, of de SE-principes volgen, zonder dat ze zichzelf als zodanig beschouwen. Dus bijna iedereen is welkom: ingenieurs, architecten, managers, beleidsmakers en iedereen die te maken heeft met onzekerheid, integratie of complexiteit. Of je nu werkzaam bent in de gezondheidszorg, infrastructuur, hightech, defensie of de financiële sector, je kunt hier iets aan hebben.

---

Waarom een ruimtevaartingenieur en een hoogleraar duurzaamheid samen op het podium staan

Tijdens het evenement zullen een ingenieur van een New Space-startup en een hoogleraar op het gebied van duurzaamheidstransities samen op hetzelfde podium een keynote geven. Wat is de reden voor die combinatie — en wat hoop je dat er daadwerkelijk in de zaal gebeurt?

Bas Leijser

Duurzaamheid en ruimteverkenning vullen elkaar beter aan dan op het eerste gezicht lijkt. Ruimteverkenning heeft geleid tot technologieën waarop we nu vertrouwen voor duurzaamheid — zonnepanelen zijn daar een voorbeeld van, zowel wat betreft schaal als efficiëntie.

De combinatie van AI en duurzaamheid is een ander voorbeeld. We weten dat de energie- en watervoetafdruk van datacenters aanzienlijk is, maar AI biedt ook enorme mogelijkheden om duurzaamheidsuitdagingen aan te pakken. Die spanning is het waard om nader te onderzoeken.

Fundamenteel gezien is SE niet sectorspecifiek, en een van de dingen die ik het meest waardeer aan INCOSE is dat het een brug slaat tussen sectoren en ervoor zorgt dat ze van elkaar kunnen leren. De defensiesector kan leren van de manier waarop de gezondheidszorg systems engineering benadert, en omgekeerd. In alle sectoren spelen dezelfde kernuitdagingen. Wat we nastreven, is dat mensen buiten hun eigen domein treden en geïnspireerd raken, of anderen inspireren.

Bart van Luling

Duurzaamheid is een van onze grootste maatschappelijke uitdagingen. Het is de visie van INCOSE om SE toe te passen bij het oplossen van onze maatschappelijke uitdagingen — niet alleen de technische. De keynote van Jan Rotmans zal vanuit het perspectief van systems engineering zeer interessant zijn om te volgen. De keynote van Jon Reijneveld zal laten zien hoe The Exploration Company SE heeft toegepast op de groei van hun eigen bedrijf — een ander perspectief op systeemengineering dat verder gaat dan de gebruikelijke technische benadering. Beide keynotes zullen verfrissend zijn en ook tot nadenken stemmen over onze dagelijkse uitdagingen. Ik kijk er echt naar uit en ben benieuwd naar de reacties van het publiek.

“Wat we nastreven, is dat mensen buiten hun eigen vakgebied treden en inspiratie opdoen, of anderen inspireren.”
— Bas Leijser

---

De komende 30 jaar — waar het de Nederlandse industrie nog steeds niet in lukt

Nederland staat voor enkele van de meest complexe systeemuitdagingen ter wereld: waterbeheer, energietransitie, toeleveringsketens voor halfgeleiders en modernisering van de defensie. Wat is het allerbelangrijkste aspect dat het Nederlandse bedrijfsleven en de overheid nog steeds consequent onderschatten?

Bart van Luling

Het gaat er eigenlijk om dat we systeemdenken toepassen op onze grote maatschappelijke uitdagingen. We benaderen ze nog steeds als afzonderlijke, beheersbare opdrachten — maar dat zijn ze niet. Alles hangt met elkaar samen en de wereld wordt steeds complexer. Systeemdenken zal in de toekomst een onmisbare vaardigheid zijn om überhaupt iets voor elkaar te krijgen.

Bas Leijser

Deze fundamentele onderschatting is tweeledig. Ten eerste onderschatten we hoe weinig uniek onze problemen zijn. Er bestaat een hardnekkige neiging om complexe systemen als volstrekt uniek te beschouwen, wat leidt tot buitensporige maatwerkoplossingen en het steeds opnieuw uitvinden van de wiel. In werkelijkheid kunnen we vaak veel meer gebruikmaken van bestaande referentiearchitecturen en beproefde methoden dan we nu doen.

Ten tweede onderschatten we de waarde van cruciale activiteiten in de vroege fasen en investeren we daar chronisch te weinig in — met name in validatie, simulatie en modularisatie. Validatie wordt vaak samen met verificatie onder de noemer „V&V” geschaard, maar in de praktijk wordt alleen de verificatie uitgevoerd. Modularisatie is essentieel om complexiteit te beheersen door een systeem op te splitsen in beheersbare onderdelen. En wat simulatie betreft: tijdens het laatste INCOSE International Symposium vroeg zelfs een astronaut zich hardop af waarom er bij niet-ruimtevaartprojecten niet meer wordt gesimuleerd, vergeleken met hoe grondig er vóór elke missie wordt gesimuleerd. Ze hebben een punt.

---

Over de Nederlandse Systems Engineering Days 2026

Op 12 en 13 november 2026 organiseert INCOSE NL de Nederlandse Systems Engineering Days in Van der Valk Eindhoven-Best. Dit tweedaagse evenement markeert het 30-jarig jubileum van INCOSE NL en is de grootste bijeenkomst op het gebied van systems engineering die Nederland ooit heeft gekend.

Op het programma staan keynote-lezingen door Jon Reijneveld (The Exploration Company) en Jan Rotmans (hoogleraar Duurzaamheid en Transities), naast sectortracks over hightech, defensie, energie, infrastructuur, AI & systeemtechniek, duurzaamheid, basisprincipes van systeemtechniek en een speciaal studentenprogramma.

Je kunt nog steeds bijdragen indienen. Je kunt je bijdrage via EasyChair indienen.

High Tech Institute en INCOSE NL

Het High Tech Institute is een trotse partner van INCOSE NL. Veel van onze opleidingen op het gebied van systeemtechniek zijn INCOSE-gecertificeerd, wat betekent dat deelnemers internationaal erkende INCOSE-studiepunten kunnen behalen als onderdeel van hun professionele ontwikkeling.

Ontdek onze cursussen op het gebied van systeemtechniek →

Arnold Schout ziet bij elk onderdeel dat hij tegenkomt de handtekening van het productieproces op het product. In zijn tijd bij Philips CFT heeft hij hier veel ervaring mee opgedaan. Sinds 2002 werkt hij zelfstandig en als trainer in design for manufacturing (DfM). In maart 2020 start zijn DfM-opleiding bij High Tech Institute.

Arnold Schout kan zich ergeren: ontwerpkeuzes accepteren zonder te weten of ze voldoende haalbaar zijn. Hij ziet deze ontwerpfouten bijna dagelijks. “We zijn optimistisch, opportunistisch. We zien niet dat er productieproblemen in het ontwerp zitten of wachten met oplossen tot ze zich aandienen tijdens het opzetten van de productie. Dat leidt vaak tot een lange reeks herontwerpen.”

Schout studeerde werktuigbouwkunde aan de HTS in Breda en de Technische Universiteit Eindhoven. Zijn afstudeerproject, uitgevoerd onder Piet Veenstra, ging over het vormen van metaal. “Daar leerde ik dat productieprocessen goed te voorspellen zijn en dat je kunt berekenen wat wel en niet gemaakt kan worden. Je hoeft niet alles uit te proberen, maar op basis van berekeningen kun je nauwkeurig voorspellen wat er gemaakt kan worden.”

Als procesingenieur bij Philips CFT werkte hij in de precision engineering groep en ontwikkelde hij productieprocessen zoals het vormen van scheerkappen. In 1990 vroegen ze hem om design for manufacturing binnen Philips te introduceren en gaven hem de leiding over een groep van acht mensen die fulltime met deze methode bezig waren. Hij kreeg ook de mogelijkheid om van elke procesgroep een halve man capaciteit te gebruiken. Ze werkten aan uiteenlopende producten: lampen, televisies, cd-spelers, scheerapparaten, “alles wat Philips is”, vat Schout samen.

Trainer Arnold Schout: ‘Produceren op snelheid is altijd het ultieme doel’.

Snel in productie

Op dat moment stond design for manufacturing steeds meer in de belangstelling. DfM is een methode om het productontwerp optimaal af te stemmen op de productieprocessen, zodat het opstarten van de productie soepel verloopt. Aanvankelijk was deze discipline vooral gericht op kostenreductie: op het goedkoper maken van de volgende serie.

De reden voor het opstarten van Schouts groep was dat het opstarten van de productie bij Philips altijd tegenviel. “Het was altijd haasten om op tijd op een beurs te staan met het nieuwe model en om voldoende aantallen te leveren als klanten dreigden te bestellen.” Een product dat niet goed gemaakt kan worden, kan nooit op tijd in productie worden genomen. Tegenwoordig is het nog moeilijker, omdat de ontwerpers nauwelijks in contact komen met de productieprocessen. De druk is hoog. “We hebben ook geen kans meer om kosten te besparen in een volgend ontwerp. We moeten het in één keer goed doen.”

Hoe ze de maakbaarheid moesten beoordelen was voor de CFT’ers in de begindagen niet meteen duidelijk. Er was geen eenduidigheid in de beoordeling van de maakbaarheid door een gebrek aan eenduidige criteria. “Als je niet kunt meten, kun je ook niet verbeteren.” Schouts DfM-groep besloot toen om een eerste beoordeling van de maakbaarheid puur te baseren op de doorlooptijd totdat ze in staat waren om op tempo te produceren. Vervolgens werd de optimalisatie van de integrale kosten toegevoegd. “Op deze manier kon de voorkeur worden gegeven aan een ontwerp dat op tijd in productie kon worden gebracht tegen acceptabele kosten, in plaats van de laagst mogelijke kosten.”

Ernstige schatting

In 1995 vond Schout het tijd voor een nieuwe uitdaging. Hij ging aan de slag bij Philips Optics. Toen die divisie werd verkocht, verwachtte hij terug te gaan naar design for manufacturing. Maar helaas, de CFT was sterk ingekrompen en de focus op het vakgebied was binnen Philips verdwenen. Schout besloot het erop te wagen en ging aan de slag als zelfstandig consultant. “Ik wist hoe krachtig de DfM-methode is.”

Een ontwerper die DfM toepast, moet beginnen met het stellen van de juiste vragen, zegt Schout. Hij moet niet alleen weten of een product haalbaar is. De echte vraag is welke inspanning nodig is in doorlooptijd en kosten om productie te realiseren. Alle productieprocessen moeten eerst ontwikkeld en vrijgegeven zijn. “Produceren op snelheid is altijd het uiteindelijke doel. Een ontwerper moet dat willen voorspellen en meenemen in de onderbouwing van de ontwerpkeuze,” zegt Schout. Deze vraag serieus nemen is de basis van maakbaarheid.

Volgens Schout zijn de meeste ontwerpers gewoon niet in staat om ontwerp en productie aan elkaar te koppelen. “Of ze hebben er de tijd niet voor. Ze richten zich op de functie. Het moet sterk genoeg zijn, stijf genoeg, snel genoeg, de verwerkingstemperatuur aankunnen, enzovoort. Daar hebben ze hun handen vol aan.” Een mogelijke oplossing is om de ontwerpers binnen een team kennis en vaardigheden aan te bieden bij het beoordelen van de maakbaarheid. “Doe dat op tijd. In de conceptkeuze maak je beslissende ontwerpkeuzes met meer of minder tijd om in productie te gaan als gevolg. Meestal is er te weinig tijd.”

Het overgrote deel van de integrale kosten en de totale doorlooptijd tot productie worden bepaald binnen de methode van Schout. Een serieuze schatting is bijna altijd voldoende om de ontwerpkeuze te onderbouwen. “Natuurlijk maakt elke leverancier subtiele verschillen in zijn productieproces, die hij zoveel mogelijk geheim houdt. Het verschil dat ze maken is zelden doorslaggevend in dit stadium. Maar er is altijd behoefte aan ontwikkeling van het productieproces.”

“Voor subtiliteiten moet je blijven praten met fabrikanten met specifieke productieprocessen. Op het moment dat je de ontwerpkeuze maakt voor een productieproces, beperk je jezelf tot een aantal productiebedrijven. Omgekeerd gaat de keuze voor een fabrikant hand in hand met een specifiek productieproces. Je moet dus op voorhand weten welke veelbelovend is. DfM is geen voorstander van het uitwerken van alle ontwerpalternatieven. Je hebt een goed alternatief nodig dat werkt en op tijd en tegen acceptabele kosten op de markt kan komen.” Zodra een bepaalde variant aan deze eisen voldoet, hoef je de alternatieven niet meer te onderzoeken.

Trainingen voor ontwerpers kijken tegenwoordig te weinig naar productieprocessen.

Hard werken

Ontwerpen voor productie is meer dan techniek alleen, stelt Schout. Het is ook weten hoe je het organiseert. Het management zou er meer naar moeten vragen. Hij geeft de twee belangrijkste vragen die ze hun team moeten stellen: wanneer zijn we op snelheid in productie? Wat zijn de integrale kosten als we hiermee doorgaan? De antwoorden moeten serieus worden onderbouwd. “Als het management zou weten wat er achter de tekentafel wordt besloten, zouden ze over je schouder komen kijken.”

Met negentien jaar als consultant ziet Schout dat de grootste fouten nog steeds terug te voeren zijn op ontbrekende antwoorden op die vragen. “Ontwerpen is hard werken en er worden altijd fouten gemaakt. Achteraf is het makkelijk om te zeggen hoe het beter had gekund. Maar niet proberen te voorspellen hoe lang het gaat duren en wat de integrale kosten zijn, dat is kansen missen.”

Als voorbeeld noemt Schout een productontwerper die hem ooit vroeg hoeveel een product zou kosten als er honderd per jaar van gemaakt zouden worden. Schout schatte een ton per stuk in euro’s en merkte op dat het niet eenvoudig te produceren was. De ontwerper ging snel naar de leverancier en meldde toen enthousiast dat productie mogelijk was. Na doorvragen bleek echter dat hij niet kon zeggen wanneer het prototype klaar zou zijn en hoeveel het zou kosten. Wanneer de productie kon beginnen, wist hij al helemaal niet. “Die ontwerper wist dus niet hoe hij de juiste vragen moest stellen, zelfs niet nadat ik hem had gewaarschuwd.”

Brand voorkomen

De meeste ontwerpopleidingen geven tegenwoordig te weinig les in het kijken naar productieprocessen. Studenten hebben ook weinig kans om productieprocessen te zien, omdat de productiewereld in Nederland kleiner is geworden. “Je moet een weg naar binnen vinden. Een productiebedrijf wil je wel helpen als het concreet kans maakt op een opdracht, maar ze organiseren geen gratis excursies voor ontwerpers.”

De houding van de projectleiders en managers is soms een ander obstakel voor de ontwerper. Vaak bestaat het misverstand dat het toepassen van design for manufacturing extra tijd kost in het ontwikkelproces. “Mijn bedoeling is om te voorkomen dat het ontwerp twee keer gedaan moet worden. Maar blijkbaar is brandjes blussen leuker dan brandjes voorkomen.” De projectleiders willen terecht zo snel mogelijk naar productie, maar realiseren zich onvoldoende dat veel ellende onnodig is. DfM kan vaak aantonen dat de brand voorkomen kan worden. “Met DfM creëer je waarde door problemen te voorkomen. Zodra je daarin slaagt, wordt het probleem onzichtbaar.”

Dit artikel is geschreven door Jessica Vermeer, technisch redacteur van High-Tech Systemen.

Naarmate apparaten kleiner, slimmer en complexer worden, bepaalt sensortechnologie steeds meer de systeemprestaties en betrouwbaarheid. MEMS spelen een belangrijke, maar vaak onderschatte rol in deze verschuiving. Voor ingenieurs is een goed inzicht in MEMS essentieel voor het ontwerpen, integreren en aanpassen van toekomstige systemen.

Micro-elektromechanische systemen (MEMS) drijven stilletjes de apparaten aan die we elke dag gebruiken, van smartphones tot auto’s en medische systemen. MEMS spelen een belangrijke rol in toepassingen waar standaard, kant-en-klare sensoren niet volstaan. Michael Kraft, professor aan de KU Leuven, wijst op medische toepassingen zoals piëzo-elektrische micromachined ultrasone transducers (PMUT’s), die volumineuze ultrasone transducers met een hoog voltage vervangen door op MEMS gebaseerde arrays van microscopische piëzo-elektrische membranen. Deze benadering maakt potentieel draagbare ultrasone apparaten mogelijk.

Kraft vestigt ook de aandacht op neurale technologieën, waaronder implanteerbare elektrode-arrays die ontworpen zijn om te interfacen met de hersenen: “Er lopen momenteel klinische proeven om de visuele cortex van blinde mensen te stimuleren. Ik zou niet willen zeggen dat het gezichtsvermogen van deze patiënten volledig kan worden hersteld, maar dankzij MEMS kunnen ze wel weer zicht krijgen.”

Kraft is opgeleid als elektrotechnisch ingenieur en heeft gewerkt aan vooraanstaande universiteiten, waaronder die van Southampton en Luik in Europa en Berkeley in de VS. Hij is sinds eind jaren 90 actief op het gebied van MEMS. In Leuven leidt hij momenteel het onderzoek naar micro- en nanosystemen, leidt hij de cleanroom van de universiteit en werkt hij nauw samen met teams die MEMS-apparaten ontwikkelen en fabriceren in nauwe samenwerking met industriële partners.

Training op maat

“Een MEMS-sensor is in wezen een omvormer,” legt Kraft uit. “Hij zet een fysieke input om in een elektrisch signaal. Hoewel de onderliggende fysica complex kan zijn, is het basisprincipe vaak verrassend intuïtief.”

In de sensor van een versnellingsmeter op basis van MEMS hangt bijvoorbeeld een kleine massa aan microscopische veertjes binnen een siliciumstructuur. Wanneer het apparaat versnelt, beweegt de massa een beetje. Hierdoor verandert de elektrische eigenschap tussen de elektroden. Het resulterende elektrische signaal wordt vervolgens verwerkt door een IC. Hoewel de beweging slechts enkele picometers bedraagt, kleiner dan een enkel atoom, is het effect meetbaar en herhaalbaar. Hierdoor kan een smartphone oriëntatieveranderingen detecteren of kan een voertuig een snelle vertraging in een airbagsysteem waarnemen.

Belangrijk is dat de zichtbare chip slechts een deel van het systeem is. Een compleet MEMS-apparaat integreert het mechanische sensorelement, de elektronische uitleesschakelingen (ASIC), de elektrische verbindingen en de beschermende verpakking. Samen vormen ze een miniatuursysteem dat een brug slaat tussen de fysieke en digitale wereld.

De kleine schaal die MEMS zo krachtig maakt, maakt ze ook moeilijk te ontwerpen. Een membraan van een druksensor kan slechts een paar picometer doorbuigen als reactie op een betekenisvol signaal. Met zo’n kleine technologie kunnen minuscule variaties in de geometrie, materiaaleigenschappen of fabricageprocessen de prestaties aanzienlijk beïnvloeden.

Kraft biedt een driedaagse inleidende cursus over MEMS via High Tech Institute. Deze training behandelt de algemene aspecten van de technologie voordat wordt ingegaan op transductieprincipes voor fysieke sensoren. “Denk aan versnellingsmeters, gyroscopen, druksensoren, sensoren van het resonantietype.” Volgens Kraft is de cursus zeer geschikt voor mensen die net beginnen met MEMS of op zoek zijn naar een opfrisser van de basisprincipes.

Naast deze basis is op verzoek een tweede training voor meer ervaren deelnemers beschikbaar. Deze cursus wordt afgestemd op de maturiteit en interesses van de deelnemers en kan zich richten op geselecteerde onderwerpen, inclusief maar niet beperkt tot piëzo-elektrische apparaten, traagheidssensoren, resonantiedetectie, state-of-the-art technologie en opkomende ontwerpbenaderingen.

MEMS-innovatie

Vooruitkijkend ziet Kraft een sterke groei, gedreven door data-intensieve technologieën zoals AI en robotica, waar kleine, energiezuinige, schaalbare sensoren essentieel zijn. “Sensoren detecteren onbevooroordeelde gegevens uit de echte wereld. MEMS-apparaten zijn hiervoor zeer geschikt omdat ze klein, energiezuinig en schaalbaar zijn.”

Een ander opkomend domein dat Kraft heeft geïdentificeerd is infrageluid, dat verwijst naar geluidsgolven ver onder de 20 hertz. Hier variëren de toepassingen van vroegtijdige waarschuwingssystemen voor aardbevingen en vulkanen tot bewaking van de veiligheid. De huidige infrageluidsensoren zijn omvangrijk en duur, maar MEMS-gebaseerde miniaturisatie zou goedkope, gedistribueerde detectie op schaal mogelijk kunnen maken.

“Om de sterke positie van Europa op het gebied van MEMS te behouden,” stelt Kraft, “zijn voortdurende investeringen en opleidingen nodig.” Zijn cursussen aan het High Tech Institute, dat zich in de voorhoede van de huidige MEMS-technologie bevindt, helpen ingenieurs en bedrijven de kennis op te bouwen die nodig is om opkomende ideeën om te zetten in praktische, concurrerende sensoroplossingen, terwijl de langetermijnexpertise van Europa op dit gebied wordt versterkt.

Iedereen die ooit betrokken is geweest bij productontwikkeling weet dat misverstanden in het beginstadium later tijd en geld kosten. Toch hebben veel projecten nog steeds moeite om duidelijk te definiëren wat er gebouwd moet worden. Katarzyna Kot, systeemingenieur en lid van de INCOSE Requirements Working Group, ziet dit elke dag gebeuren. Ze heeft het haar missie gemaakt om professionals te leren hoe ze effectiever requirements kunnen schrijven en begrijpen.

“Mijn hart ligt bij productontwikkeling”, zegt Katarzyna. “Je wilt iets tastbaars opleveren, maar dat lukt alleen als de basis stevig is. Daarvoor heb je duidelijke requirements nodig.”

Katarzyna kwam in 1998 vanuit Polen naar Nederland om te werken bij Philips ASA labs in Eindhoven. “Ik schreef code, ontwierp software, testte producten en raakte gefascineerd door wat er daarvoor allemaal gebeurt.”

Katarzyna Kot, trainer ‘Praktisch Requirements Schrijven’.

Na twaalf jaar bij Philips en NXP Semiconductors werkte ze als consultant voor klanten als BAE Aerospace en ASML. Het schrijven van requirements lijkt een eenvoudig proces: verzamelen, analyseren, valideren, documenteren. In de praktijk vergt het echter veel voorbereiding. “Mensen lopen vaak vast met de vraag wat ze nu eigenlijk moeten doen.”

De workshop

Om teams te helpen hun requirements op papier te zetten, ontwikkelde Katarzyna rond 2017 haar eerste workshops. Wat begon als op maat gemaakte in-company sessies is uitgegroeid tot een tweedaagse training genaamd‘Practical Requirements Writing‘, die nu openstaat voor een breder publiek.

De workshop is bedoeld voor iedereen die betrokken is bij requirements, zoals productmanagers, systeemarchitecten, QA-specialisten en domeinexperts. “We kijken naar de hele levenscyclus van een product,” legt Katarzyna uit. “In elke fase zijn er verschillende stakeholders en dus ook verschillende soorten requirements.”

Deelnemers leren hoe ze de behoeften van belanghebbenden kunnen analyseren, contextdiagrammen kunnen maken, vereisten kunnen structureren en de kwaliteit ervan kunnen beoordelen op volledigheid, consistentie, haalbaarheid, correctheid en verifieerbaarheid. “We werken met praktijkcases zodat deelnemers wat ze leren meteen kunnen toepassen. Het is handig als ze hun eigen requirements meebrengen, zodat we die samen kunnen beoordelen en verbeteren.”

De workshop is vooral nuttig voor professionals met een paar jaar ervaring. “Ze herkennen de uitdagingen uit de praktijk en denken meteen na om er beter mee om te gaan. Zodra ze vragen gaan stellen als ‘Hoe pas ik dit toe in mijn organisatie?’ of ‘Hoe overtuig ik mijn collega’s?’ kijken ze verder dan de oppervlakte.”

Uitdagingen

Kwaliteitseisen kunnen lastig te definiëren zijn. Vage termen zoals robuust of gebruiksvriendelijk moeten gekwantificeerd worden. “Als je zegt dat iets draagbaar moet zijn, wat betekent dat dan? Gewicht, afmetingen? Je vertaalt abstracte termen naar meetbare eigenschappen. Zo wordt kwaliteit concreet en testbaar.”

Het is ook belangrijk om te weten wanneer je moet stoppen. “Requirements moeten geschikt zijn voor het niveau waarvoor ze bedoeld zijn. Er moeten niet te weinig details zijn, maar specificeer ook niet te veel.”

Deelnemers worden vaak enthousiast als ze eenmaal begrijpen waarom requirements zo cruciaal zijn. “Sommige mensen hebben de waarde nog nooit goed uitgelegd gekregen. Maar zodra ze zien hoe het werk bijdraagt aan het grotere geheel, beginnen ze trots te worden.”

Denken

Requirements definiëren wat moet worden geleverd. Ze vormen de basis voor ontwerp en testen en hebben zelfs contractuele waarde. In industrieën zoals lucht- en ruimtevaart en halfgeleiders is het hebben van de juiste eisen een wettelijke noodzaak.

Toch worstelen veel organisaties er nog steeds mee. “Mensen vinden het vaak saai of weten niet waar ze moeten beginnen,” zegt Katarzyna. “Ze zien de waarde niet meteen omdat het wekenlang nadenken is zonder zichtbare output.”

Ze vergelijkt het schrijven van eisen met het plannen van een bouwproject. “Voordat de bouw begint, beslis je waar de stopcontacten komen, waar de lampen hangen en waar de keuken- en wasmachineaansluitingen moeten komen. Je documenteert deze beslissingen zodat de aannemer precies kan leveren wat je verwacht. Dat is wat eisen doen, ze voorkomen verrassingen voor zowel de klant als de leverancier.”

Voordat je kunt schrijven, voegt Katarzyna eraan toe, moet je weten wie de gebruiker is, hoe het product zal worden gebruikt, wat de context is en welke standaarden van toepassing zijn. “Dat zijn allemaal technische vaardigheden.”

Een belangrijk deel van de workshop gaat over sjablonen en schrijfregels, zoals de Easy Approach to Requirements Syntax (EARS). “Dat helpt dubbelzinnigheid te voorkomen, maar het is geen invuloefening. Je moet begrijpen wat je schrijft. Een tool kan helpen – maar je moet nog steeds nadenken.”

Katarzyna ziet ook potentieel in kunstmatige intelligentie. “AI begrijpt de context niet en kan geen vereisten schrijven, maar het kan wel helpen bij het analyseren ervan – bijvoorbeeld door inconsistenties op te sporen.”

Haar advies voor zowel AI als sjablonen: “Gebruik technologie als assistent, niet als vervanging van je eigen denkvermogen.”

Engineering

Wat Katarzyna het liefst wil benadrukken: “Requirements gaan niet over schrijven – ze gaan over engineering.”

Ze lacht. “Een collega uit de VS zei dat ooit, en ik zou het graag op een tegel gedrukt willen hebben. Want dat is precies wat het is: goede specificatie is geen administratie – het is ontwerpen met woorden.”

Dit artikel is geschreven door Marleen Dolman, freelancer voor High Tech Systems.

Dit najaar geeft Jessica Korzeniowska aan het High Tech Institute haar bekroonde cursus basis systeemengineering met fantasiethema. Bits&Chips sprak met haar over haar achtergrond, haar ervaringen als systeemengineer, haar lesmethode en het belang van het bereiken van studenten, vooral meisjes.

Jessica Korzeniowska komt uit een familie met een passie voor vliegtuigbouw. Haar grootvader was Pools en emigreerde naar het Verenigd Koninkrijk. Korzeniowska groeide zelf op in Milton Keynes, “een heel normale stad in het Verenigd Koninkrijk.”

Korzeniowska’s weg in de techniek begon met een campagne op school om meer vrouwen in de techniek te krijgen. Ze denkt dat dat haar gepassioneerd heeft gemaakt om een cursus te creëren die voor iedereen toegankelijk is. “Omdat ik een product ben van andere mensen die proberen techniek toegankelijk te maken.”

Na een week werkervaring, speciaal voor meisjes, op een basis van de Royal Air Force, besloot ze dat techniek was wat ze wilde doen. “Ik denk dat het voor mij een goede mix was van puzzels en problemen oplossen. Ik heb altijd van puzzels gehouden en ik hield van Lego bouwen, omdat je innovatief moet denken, je moet nieuwe oplossingen bedenken. Voor mij zijn techniek en de technische kant een mix van deze twee dingen. Je kunt iets bouwen, je kunt iets creëren. Je moet problemen oplossen en manieren bedenken om daar te komen. Ik heb er nog steeds plezier in nadat ik die beslissing een half leven geleden op school heb genomen.”

Allesweter

Korzeniowska behaalde een master in luchtvaart en astronautiek aan de Universiteit van Southampton, waar ze zich specialiseerde in ruimtevaarttechniek. Ze vond het moeilijk om te kiezen tussen de verschillende technische disciplines totdat ze in haar derde jaar een module volgde over engineering van ruimtesystemen.

“De docent stond tijdens het allereerste college vooraan en zei dat systeemingenieurs betweters zijn. Ze weten kleine stukjes van alle verschillende subsystemen die samenkomen. Ze hebben een grote kijk op wat het hele technische product moet doen. En eerlijk gezegd sprak het idee om een allesweter te zijn me wel aan. Ik dacht ook, misschien is dit wat ik zou kunnen doen, want ik hou van al die verschillende technische gebieden, maar ik hou niet genoeg van één ervan om alleen dat te doen. Toen, na de universiteit, solliciteerde ik naar banen in de systeemengineering, kreeg die en kreeg meer ervaring in het vakgebied. Het is nog steeds iets waar ik van geniet en ik heb het gevoel dat het de juiste keuze was.”

Meer meisjes

Korzeniowska is een van de weinige vrouwelijke ingenieurs in het Verenigd Koninkrijk. Slechts 9 procent is vrouw. Werken in een technische omgeving met echt moeilijke problemen kan een uitdaging zijn, zegt Korzeniowska.

Voor vrouwen is het ook op een andere manier moeilijk, omdat er niet veel vrouwelijke ingenieurs zijn en delen van de manier waarop bedrijven werken nog steeds erg door mannen gedomineerd worden. Als minderheid heb je een extra hindernis. Je probeert niet alleen te werken aan technisch uitdagende problemen, maar je probeert ook stereotypen te doorbreken, de onbewuste vooroordelen van mensen uit te dagen en dat kan vermoeiend zijn. Het helpt als je een goede groep mensen om je heen hebt, als je mensen hebt die je steunen, maar het kan zowel in technisch als in persoonlijk opzicht een hele uitdaging zijn. “Uiteindelijk had ik genoeg van alle onzin die vrouwen moeten slikken, maar ik wilde nog steeds ingenieur worden. Dus begon ik mijn eigen bedrijf.”

Korzeniowska benadrukt dat het belangrijk is om meer meisjes aan te moedigen om voor wetenschap en techniek te kiezen, omdat we ze nodig hebben om in een technische carrière te eindigen. Om alle technische uitdagingen op te lossen, hebben we een zo divers mogelijke groep mensen nodig, zegt Korzeniowska. “Er zijn allerlei statistieken over diverse teams die beter presteren; ze zijn in staat om uitdagingen flexibeler en efficiënter op te lossen. We moeten dus iedereen erbij betrekken. En het gaat niet alleen om vrouwen; andere groepen kunnen ook ondervertegenwoordigd zijn in engineering.”

Modelgebaseerd

Naarmate Korzeniowska verder kwam in haar carrière, werd ze steeds meer een trainer. “Ik deed meer aan outreach voor de wetenschap en ik gaf wetenschapsles op zomerkampen in Amerika. Ik realiseerde me dat ik de vaardigheden had om les te geven en dat ik het leuk vond.”

Nu is Korzeniowska partner bij Scarecrow, een adviesbureau voor modelgebaseerde systeemengineering in het Verenigd Koninkrijk dat verbonden is aan het High Tech Institute. “We geven trainingen, maar we geven ook advies aan een hele reeks bedrijven in het Verenigd Koninkrijk. We implementeren modelgebaseerde systeemengineering in hun werk omdat het een geweldige manier is om de informatie in complexe projecten te beheren en ervoor te zorgen dat het consistent is, en het helpt ons bij het oplossen van de problemen. Mijn achtergrond is ruimtevaart en kernfusie, dus veel van de consultancy die ik doe is nog steeds in het nucleaire of energiedomein.”

Korzeniowska is ook auteur van technische studieboeken, maar ze schrijft ook fictieverhalen. Ze gebruikt modelgebaseerde technieken om haar fictieverhalen te modelleren. “Het is echt een geweldig mechanisme om veel informatie te verwerken en alles bij te houden, zoals de verschillende personages en locaties.”

Avontuurlijke zoektocht

In haar driedaagse cursus gebruikt Korzeniowska een avontuurlijke zoektocht met een fantasiethema om deelnemers te begeleiden op hun ingenieurstraining. Er zijn onderzoeken die aantonen dat mensen reageren op verhalen, vooral bij technische aspecten, dus gebruikt ze dit om deelnemers te betrekken.

Korzeniowska herinnert zich ook haar eigen ervaring met Lego. “Ik raakte geïnteresseerd in Lego toen ik een Harry Potter-set kocht. Ik had nooit eerder interesse getoond in Lego, maar omdat er een verhaal aan verbonden was en personages die ik kende en om een bepaalde scène na te spelen, raakte ik echt betrokken bij een bouw- en constructiemethode. Ik dacht dat het aan mij lag, maar er is een onderzoek gedaan in de Verenigde Staten waaruit blijkt dat meisjes meer geïnteresseerd zijn in bouw- en constructiespeelgoed als er een verhaal bij zit.

Korzeniowska begon na te denken over hoe ze methoden waarvan ze wist dat ze haar hadden geholpen bij het leren, kon gebruiken in haar opleiding en misschien ook mensen kon aantrekken die anders niet in de techniek zouden zitten. Dat is waar de avonturen vandaan komen. “Ik vroeg me af of je mensen door een training van het V-model kon leiden, alsof ze door een betoverde vallei lopen. Je reist de vallei op en neer op dezelfde manier als bij een ingenieursproject, maar dan alsof het een zoektocht is.”

Nederland

Korzeniowska verbleef ook een jaar in Leiden, waar ze een baan kreeg bij de European Space Agency. “Ik studeerde af en twee weken later verscheen ik in Nederland met een koffer en wat euro’s. Ik had zoiets van, oké, laten we een nieuw leven beginnen. Ik had zoiets van, oké, laten we een nieuw leven beginnen.”

Ze werkte als afstudeerstagiaire in het educatiebureau van ESA. “Dit is een ander aspect van mijn carrière dat me naar de opleiding heeft geholpen: we dachten na over hoe we ruimtenormen op industrieniveau kunnen nemen en deze kunnen vertalen op een manier die we aan studenten kunnen leren, zodat ze praktische ervaring opdoen met het maken van ruimtevaartuigen en het lanceren van raketten. Ik vond het geweldig om in Nederland te wonen. Ik hoop hier nog veel vaker te zijn nu ik deze training geef.”

Dit artikel is geschreven door Titia Koerten, redacteur voor High Tech Systems.

Claus Neeleman is voor de tweede keer in tien jaar verkozen tot High Tech Institute’s Teacher of the Year. Na de in-company cursus Hoe succesvol te zijn in de Nederlandse hightech werkcultuur, kreeg hij de maximale score van de deelnemers. Hij had nooit gedacht dat zijn expertise zo goed zou aanslaan bij technici.

“Ik vind training een fantastisch beroep,” zegt Claus Neeleman, “vooral omdat je iets kunt toevoegen. Je raakt mensen echt. Je krijgt ook feedback van cursisten dat ze iets geleerd hebben. Sommigen hebben zelfs een mentale switch gemaakt op het gebied van werk. Ik vind het ook leuk als ze zeggen dat ze het geleerde ook in hun privéleven goed kunnen gebruiken.”

Na zijn studie arbeids- en organisatiepsychologie ging Neeleman aan de slag in de werving en selectie: assessments, potentieelbepalingen van sollicitanten, persoonlijkheidstests, rollenspellen en interviews. Tijdens de debriefing van zo’n assessment zette een collega hem aan het denken. “Hij zei: goh, je bent goed in dingen uitleggen, waarom word je geen trainer of leraar? Dat was grappig, want ik overwoog al om dat te gaan doen.”

Zijn collega gaf Neeleman dat extra zetje, maar trainer worden was niet eenvoudig. “Je had bij de meeste trainingsbureaus veel ervaring nodig en dat betekende óf een heel lang ontwikkeltraject óf je moest een alternatieve weg zoeken.” Hij kwam terecht bij een re-integratiebedrijf waar hij meteen les kon geven. “Dat was voor mij een kans om ervaring op te doen en te kijken of ik het leuk vond. Daarna kreeg ik echt de kans om bij trainingsbureaus aan de slag te gaan. Zo ben ik het vak ingerold.”

Neeleman is nu gespecialiseerd in communicatie. “Communicatietraining is de primaire focus, maar ik doe ook verkooptraining en leiderschapstraining. Ik vul dat aan met wat acteren, ook tijdens trainingen. Het is vrij breed wat ik doe.”

Observeren en analyseren

Claus Neeleman kwam bij High Tech Institute toen Jaco Friedrich hem vroeg om leiderschapstraining te geven aan ingenieurs. “Ik weet nog dat ik toen dacht: leuk, dit is iets nieuws. Ik was ook benieuwd of het zou werken, want ik zat meer in de advieswereld en niet in de technische sector. Voor mij was het een kwestie van uitproberen: past mijn expertise bij die technische wereld? Misschien vinden ze de psychologie erachter niet zo interessant, of te soft. Maar er is juist veel behoefte aan soft skills training onder technici. Ze vinden het ook heel leuk.”

Neeleman ziet raakvlakken tussen het werk van een trainer en de hightechwereld. “Technici observeren en analyseren. Dat doen psychologen ook. We hebben modellen en we werken op een gedetailleerde manier. Daar zit een grote technische kant aan, vooral bij assessments. We kijken heel gedetailleerd naar een gesprek en geven daar een score aan. De score kan voldoende zijn of net eronder, en dan kunnen we uitleggen waarom dat niet voldoende is en wat iemand meer moet laten zien om een goede score te krijgen. Dat is ook vrij technisch. Er zitten veel modellen achter. Mensen kunnen heel ingewikkeld zijn. Je kunt dat ook op een technische manier benaderen en kijken wat je daarmee kunt doen. Dat vind ik heel leuk om te doen.”

Comfortabel

Neeleman vindt het grappig dat werknemers negen van de tien keer tegen dezelfde communicatieproblemen aanlopen. “Het gaat altijd over feedback geven. Dat is echt moeilijk, want er hangt veel vanaf. Je hebt een relatie te onderhouden; je ziet ze de volgende dag weer. Zelfs als je weet hoe het moet, blijft het een uitdaging om een constructief gesprek te voeren. Omgaan met conflicten is een ander thema dat vaak naar voren komt, net als omgaan met weerstand. Ik denk dat dat ongeveer de top drie is.”

Neeleman zelf krijgt in evaluaties vaak te horen dat hij goede feedback geeft. Dat is ook een vereiste voor een trainer, vindt hij. “Ik denk dat wat cursisten daarmee bedoelen is dat ik op de details let. Ik kijk altijd als ze onderling oefeningen doen en dan probeer ik ze echt te helpen om effectief te werken en ik kan het goed uitleggen. Ik vind het ook heel belangrijk dat er een open sfeer is en dat we kunnen lachen tijdens de trainingen.”

Wat hij het vaakst terughoort, is zijn vermogen om een veilige sfeer te creëren waarin mensen zichzelf kunnen zijn, een voorwaarde om te kunnen leren volgens Neeleman. “Als je je niet veilig voelt, ga je een rol spelen of laat je jezelf gewoon helemaal niet zien. Ik heb dat voor mezelf ook nodig om goed te kunnen werken. Als mensen niet open zijn of er is spanning in de groep, dan voel ik me ook niet prettig als trainer.”

Drie tips

De Nederlandse hightechwereld staat bekend om zijn ietwat confronterende manier van communiceren. Veel bedrijven zeggen juist succesvol te zijn door deze open, maar toch wat uitdagende cultuur, maar niet iedereen kan daar goed mee omgaan. Voor technici die moeite hebben met de Nederlandse bedrijfscultuur en het moeilijk vinden om hun zegje te doen, geeft Neeleman graag een steuntje in de rug. In een training kun je juist leren om jezelf meer te laten zien. Zijn drie tips zijn: oefenen, ervaren en reflecteren.

Oefen, want in het begin kan het ongemakkelijk zijn. De eerste keer dat je opstaat en “Ik ben het er niet mee eens” zegt tegen mensen om je heen die er anders over denken, veroorzaakt dat veel stress. En dus is het de kunst om die stress te ervaren en er dan achter te komen dat je ondanks die stress overleeft en dat het uiteindelijk beter is dan niets zeggen. De derde tip is: reflecteer op wat je doet. Stel je probeert iets uit in de praktijk en het werkt goed, of juist minder goed. Kijk erop terug en benoem wat er goed ging en beloon jezelf daarvoor. Noem ook wat je de volgende keer beter kunt doen en wees niet te streng voor jezelf. Neeleman: “Je kunt reflecteren effectiever maken als je het samen met collega’s doet. Bijvoorbeeld met iemand die je kent die dingen anders doet. Als je die tips toepast, kom je al een heel eind.”

Dit artikel is geschreven door Titia Koerten, redacteur voor High Tech Systems.

Een geaccrediteerd bewijs van up-to-date kennis zonder terug te hoeven keren naar het klaslokaal. Hans Krikhaar is een drijvende kracht achter de introductie van microcredentials bij de Nederlandse Vereniging voor Precisietechniek. In dit interview geeft hij zijn visie op de mogelijkheden die dit biedt.

Hans Krikhaar heeft het zelf meegemaakt: na zeven jaar in de bouwtechniek bleek de terugkeer naar zijn oorspronkelijke vakgebied – werktuigbouwkunde – een hele uitdaging. Bedrijven wilden aantoonbare kennis op dit gebied en waren niet bereid hem de kans te geven zijn vaardigheden en kennis in de praktijk te demonstreren. Uiteindelijk kwam die kans van Philips Lighting, omdat Krikhaar aantoonbare ervaring had met computerondersteund ontwerpen waar het Eindhovense bedrijf in investeerde. Als hij zijn actuele kennis van werktuigbouwkunde had kunnen aantonen met microcertificaten, had zijn carrière er misschien heel anders uitgezien.

Voor professionals die na hun afstuderen fulltime aan de slag gaan, is het belangrijk om hun kennis te blijven ontwikkelen. Helaas is een langdurig onderwijsprogramma moeilijk vol te houden naast een baan, zowel qua tijd als qua kosten. Werknemers kunnen echter veel baat hebben bij kortere trainingsprogramma’s, omdat ze de opgedane kennis meteen kunnen toepassen. Voor iemands positie op de markt is formele erkenning van deze kennis erg belangrijk.

Hier komen de microcredentials: erkende digitale diploma’s of certificaten die gekoppeld zijn aan compacte, gevalideerde cursussen. Professionals kunnen deze gebruiken om hun specifiek verworven kennis of vaardigheden aan te tonen zonder dat ze een volledige opleiding hoeven te volgen.

Van Philips naar onderwijs

Krikhaar studeerde werktuigbouwkunde aan de Universiteit Twente. Hij koos voor Twente vanwege de ruimte en de natuur eromheen.

In de jaren 1980 kwam hij in aanraking met computerondersteund ontwerpen toen hij bij Comprimo werkte, een bedrijf dat olieraffinaderijen en chemische fabrieken ontwikkelde. In die tijd werden constructietekeningen nog met de hand gemaakt en computers begonnen dit proces net te ondersteunen. Toen hij na zeven jaar in de bouwtechniek wilde terugkeren naar de werktuigbouwkunde, waren bedrijven echter terughoudend om hem aan te nemen. “Een systeem zoals microcredentials kan mensen in vergelijkbare situaties helpen om hun huidige kennis aan te tonen, waardoor ze aantrekkelijker worden voor bedrijven,” legt Krikhaar uit.

Uiteindelijk promoveerde Krikhaar bij Philips Lighting op computer-aided design and manufacturing binnen mechanical engineering, waardoor hij zijn carrière op dat gebied kon voortzetten. Later werkte hij bij Calumatic, Philishave, ASML en als zelfstandig consultant, voordat hij in 2018 hoogleraar Smart Manufacturing werd bij Fontys Engineering.

Het verzoek om microcredentials op te zetten kwam tijdens de COVID-19 pandemie, toen ASML een Manufacturing Excellence cursus wilde hebben ontwikkeld. “In de geest van een leven lang leren, wilde het management dat er microcredentials werden toegekend aan die cursus,” zegt Krikhaar. “Toen ben ik deze vorm van cursusvalidatie gaan onderzoeken.”

De Dutch Society for Precision Engineering (DSPE), waarvoor Krikhaar toen al actief was, heeft sinds 2008 een certificeringsprogramma voor postacademische opleidingen, voortgekomen uit het voormalige Centrum voor Technische Opleidingen van Philips. Cursussen die de DSPE beoordeelt, worden door professionals uit de praktijk beoordeeld op zowel kwaliteit als maatschappelijke relevantie. “De DSPE geeft geen cursussen, ze certificeren ze alleen,” verduidelijkt Krikhaar. “Die onafhankelijkheid maakt onze certificering bijzonder waardevol, omdat we ons eigen werk niet beoordelen.”

Om met de tijd mee te gaan, vond Krikhaar al lang dat DSPE haar diploma’s en certificaten moest digitaliseren. Hij kwam in contact met Wilfred Rubens, een expert op het gebied van microcredentials. Met zijn kennis digitaliseert en transformeert Krikhaar nu de certificaten van DSPE-geaccrediteerde opleidingen.

De waarde van microcertificaten

Om de kwaliteit van microkredieten te waarborgen, houdt de DSPE rekening met vier kernwaarden bij het toekennen ervan. Ten eerste evalueren ze kritisch de leerresultaten van de cursus: wat is de toegevoegde waarde voor de professional? Ten tweede wordt er rekening gehouden met het niveau van de cursus. Cursussen variëren van beroeps- tot masterniveau en dit wordt weerspiegeld in de microcredential. De derde factor is de werkbelasting: hoeveel dagen of sessies duurt de cursus? Tot slot is de beoordelingsmethode belangrijk. Een diploma wordt uitgereikt als de deelnemer heeft aangetoond dat hij de leerresultaten beheerst. Als er geen individuele beoordeling is, wordt in plaats daarvan een certificaat van deelname uitgereikt.

Door cursussen te volgen die nodig zijn voor lopende projecten, bouwt de professional een portfolio van competenties op. Microcredentials van deze cursussen kunnen door de professional worden ingezien en gedownload via een beveiligd systeem. De referenties kunnen ook gekoppeld worden aan hun LinkedIn-profiel, wat hun carrière ten goede kan komen.

Tot nu toe heeft DSPE microcertificaten toegekend aan 49 cursussen. Deelnemers die een van deze cursussen in 2023 of 2024 hebben afgerond, hebben met terugwerkende kracht digitale erkenning gekregen. Krikhaar hoopt dat uiteindelijk meer dan 200 cursussen microcertificaten krijgen.

“Deze manier van certificeren moet aanslaan. Dat willen we bereiken door ‘leerwegen’ te definiëren: sets van cursussen die, als je ze allemaal hebt afgerond, laten zien dat je specifieke kennis hebt opgedaan. Zo zou je bijvoorbeeld na een vakopleiding frezen en draaien de aangegeven leerweg kunnen volgen om instrumentmaker te worden aan de Leidse Instrumentmakers School. Als je alle relevante cursussen hebt afgerond, ben je officieel gecertificeerd als instrumentmaker.”

Microcredentials en de toekomst

Hoewel Krikhaar de pensioengerechtigde leeftijd heeft bereikt, blijft hij zo’n drie dagen per week actief in de precisietechniek. Hij organiseert bijvoorbeeld de Nederlandse Week van de Precisie rond de precisiebeurs in november. Waarom investeert hij zo in microcredentials?

“Precisietechnologie ontwikkelt zich ongelooflijk snel. Het is belangrijk voor mensen in het veld om hun kennis bij te houden. In aanvulling op wat ik heb gezegd over hoe microcredentials werken, kan het systeem ook collega’s in HR helpen, die vaak geen technische opleiding hebben, bij het begeleiden van werknemers naar de juiste ontwikkelingstrajecten. De manier waarop DSPE werkt, stelt hen in staat om deze ingenieurs beter te ondersteunen. Ik vind dat een geweldige ontwikkeling.”

Krikhaar hoopt dat de microcertificaten van DSPE uiteindelijk erkend zullen worden als professionele kwalificaties en is van plan om naar dat doel toe te blijven werken. De organisatie bestaat al sinds 1954 en wordt volledig gerund door professionals, voor professionals, waardoor de kwaliteit van de certificeringen gewaarborgd blijft. Om onafhankelijk te blijven en niet te concurreren met de aanbieders die ze beoordelen, is de DSPE van plan om zelf geen cursussen aan te bieden.

Op de vraag of hij microcertificaten gaat uitrollen in heel Europa, misschien via de European Society for Precision Engineering and Nanotechnology (EUSPEN), is Krikhaar kort: “Dat is niet iets wat ik op me zal nemen, maar als iemand anders dit wil doen, zou dat prima zijn.”

Dit artikel is geschreven door Marleen Dolman, freelancer voor High Tech Systems.

Erik Manders en Marc Vermeulen nemen een leidende rol op zich in de training“Design Principles for Precision Engineering”(DPPE). Het duo neemt het stokje over van Huub Janssen, die zeven jaar lang het gezicht van de opleiding was. Deel twee van een tweedelige serie: training, trends en trainers.

Als het gaat om kennisdeling binnen de regio Eindhoven, geldt de opleiding“Design Principles for Precision Engineering” (DPPE) als een van de kroonjuwelen. De opleiding is in de jaren tachtig ontstaan binnen het Philips Center for Manufacturing Technology (CFT), waar de gerenommeerde professor Wim van der Hoek de basis legde met zijn constructieprincipes. Figuren als Rien Koster, Piet van Rens, Herman Soemers, Nick Rosielle, Dannis Brouwer en Hans Vermeulen bouwden erop voort.

De huidige DPPE-opleiding, die wordt aangeboden door Mechatronics Academy (MA) via het High Tech Institute, wordt ondersteund door meerdere experts. De hoofdrolspelers onder hen hebben de speciale taak om de trends in de industrie in de gaten te houden. “Onze hoofdrolspelers signaleren trends, nieuwe onderwerpen en best practices in precisietechnologie”, zegt Adrian Rankers, partner bij Mechatronics Academy en verantwoordelijk voor de DPPE-training.

Gevraagd naar zijn ‘vingerafdrukken’ op de DPPE-opleiding, verwijst Janssen naar zijn grote inspirator, Wim van der Hoek. “Ik ben geen docent en ook geen professor met lange verhalen. Ik hou ervan om een casus neer te leggen, er samen aan te werken en er dan over te discussiëren. Met Van der Hoek zaten we rond een groot wit vel papier en dan werden de problemen op tafel gelegd.”

Virtueel spelen

Janssen zegt dat hij als hoofdrolspeler de DPPE-training vorm kon geven. Hij koos ervoor om deelnemers meer praktijkopdrachten te geven en die casussen in de klas te bespreken. Rankers: “,,Meteen vanaf de eerste ochtend. Nadat we het concept virtual play hebben uitgelegd, vragen we de deelnemers ermee aan de slag te gaan.” Janssen: “Iedereen denkt na onze uitleg: Ik heb het door. Maar als ze de eerste schetsen op papier zetten, blijkt het nog niet zo eenvoudig. Daar gaat het om: want als ze zelf gaan rekenen, blijft het echt hangen.”

Op de laatste dag van de opleiding krijgen de deelnemers de opdracht om in groepjes van vier een optische microscoop te ontwerpen. Janssen: “Ze krijgen de specificaties: de positioneertafel met een slag van enkele millimeters, een specifieke resolutie, stabiliteit binnen een tiende van een micrometer in een minuut, etc. Alles wat in dit geval aan de orde komt, is in de dagen ervoor al besproken: plasticiteit, wrijving, thermisch centrum en meer.”

Vermeulen: “Het leuke is dat mensen moeten samenwerken, anders redden ze het niet.”

Janssen: “We schuiven vier tafels bij elkaar en ze moeten echt met z’n vieren als team werken. Dan zie je sommige mensen grijpen naar superstabiele Zerodur of elektromagnetische geleiding of een luchtlager, en iemand anders zegt: ‘Denk ook aan het kostenaspect.'”

Niet gemakkelijk

Deelnemers ervaren de moeilijkheidsgraad heel verschillend, ongeacht hun opleidingsachtergrond, merkt Janssen op: “Het hangt af van hun voorkennis, maar het is voor iedereen een uitdaging. Mensen zijn bijna altijd hoog opgeleid, maar als ze met een ontwerp moeten komen, weten ze vaak niet of ze het van links of rechts moeten benaderen.”

Hij gelooft echter dat het geen raketwetenschap is. “Het is niet ingewikkeld. Het gaat om berekeningen die je in vijf minuten op een bierviltje zou moeten kunnen doen.”

Alle vier zijn ze het erover eens dat het gaat om gevoel krijgen voor het materiaal. “Je moet het ook kunnen kwantificeren, snel kunnen berekenen,” benadrukt Vermeulen.

Janssen biedt een eenvoudig gedachte-experiment aan: “Neem twee elastiekjes. Houd ze parallel en trek eraan. Knoop ze dan in serie en trek opnieuw. Wat is het verschil? Wat gebeurt er? Waar moet je het hardst aan trekken om ze een paar centimeter uit te rekken? Niet iedereen begrijpt dat intuïtief.”

Rankers: “Het is een combinatie van creativiteit en analytisch vermogen. Je moet iets bedenken en dan wat ruwe berekeningen maken om te zien hoe het uitpakt. Sommige mensen benaderen het analytisch, anderen kunnen fantastisch construeren. Ze weten misschien niet precies waarom het werkt, maar ze hebben er een goed gevoel voor.”

Rekentools

Creativiteit en ontwerpintuïtie kunnen niet worden vervangen door rekentools, daar zijn ze het allemaal over eens. “Je kunt een computer de berekeningen laten doen,” zegt Janssen, “maar dan moet je het nog steeds beoordelen. Wat als het niet klopt? Er zijn duizenden parameters die je kunt aanpassen. Het gaat om gevoel voor constructie, weten waar de pijnpunten zitten. Daar heb je geen rekenprogramma voor nodig.”

Manders: “We praten over het spreekwoordelijke bierviltje omdat je in een paar minuten een eerste schets of berekening wilt maken. Als je een computer laat rekenen, ben je dagen bezig. Het bouwen van een eerste model kost veel tijd. Maar een goede constructeur kan die berekening in een paar minuten op papier zetten. Als je daarna een uur bezig bent, heb je een goed gevoel welke kant het op gaat. Ik denk dat dat de kern is van de cursus constructieprincipe: eenvoudige berekeningen, niet te ingewikkeld, een richting kiezen en kijken waar het heen gaat.”

Wit vel papier

Manders merkt op dat zeer analytische mensen vaak bang zijn om de eerste regels op een leeg vel papier te zetten. Om met een concept te beginnen. “Vaak zijn ze zo gefocust op de details dat ze meteen vastlopen. Creatieven beginnen te tekenen en zien wel waar het heen gaat.”

Voor Manders is training een manier om verbonden te blijven met de bouwsector. “In mijn carrière heb ik me uitgebreid naar meer gebieden, ook in de richting van mechatronica. Maar mijn ankerpunt is fijnmechanica. Door opleidingen te volgen, kan ik mijn kennis verdiepen en mensen vertellen over de basis. Het scherpt mijzelf ook. Constructieprincipes op net iets andere manieren uitleggen helpt me in mijn coachende baan.”

Tijdens de training leert hij vaak nieuwe dingen. “Dan krijg ik vragen die me echt aan het denken zetten. Als het echt moeilijk is, kom ik er buiten de cursus op terug. Dan puzzel ik het thuis uit en maak ik een back-up dia voor de volgende keer.”

Vermeulen zegt dat hij veel voldoening haalt uit het opleiden van een nieuwe generatie technici. “Dat geeft me energie. Voor de huidige groei in hightech is het ook nodig om kennis te delen. Dat geldt voor ASML, maar ook voor VDL en andere toeleveranciers. Als we onze kennis niet doorgeven, lopen we allemaal tegen een muur.”

Tevredenheid

Janssen merkt op dat een zekere vooringenomenheid of zelfgenoegzaamheid vaak voorkomt bij ontwerpers. “Als er veel ASML-deelnemers in de klas zitten, halen ze meteen een magnetisch lager tevoorschijn als we vragen om wrijvingsloze beweging. Maar in sommige gevallen volstaan een luchtlager of twee rollen. Ik overdrijf, maar ontwerpers hebben soms een vooroordeel vanwege hun eigen ervaring of werkomgeving. Bij elke ontwerpvraag moeten ze echt terug naar de basis, met de voeten op de grond, en eenvoudig beginnen.”

Vermeulen: “De eenvoudigste oplossing is meestal de beste. Veel ontwerpers zijn niet zo opgeleid. Ik zie vaak kopieergedrag. Maar de ontwerpkeuze die ze hun buurman zien maken, is niet noodzakelijk de beste oplossing voor hun eigen probleem. Je kunt prima een stalen plaat gebruiken in plaats van een complexe bladveer. Het werkt beide kanten op, maar als je voor de dure optie kiest, kun je daar maar beter een goede reden voor hebben.”

Kwart

“Het is altijd leuk om te zien hoe Marc begint”, zegt Rankers over Vermeulens aanpak in de training. “Als hij het over luchtlagers heeft, vraagt hij de deelnemers of ze die gebruiken, wat hun grootste uitdaging is, waar ze tegen problemen aanlopen. In een kwartiertje verdiept hij zich in het onderwerp en weet hij wat hen bekend voorkomt. Wie weet veel, wie weet niets of wie gaat er binnenkort mee werken in een project.”

Vermeulen: “In mijn voorbeschouwing neem ik het hele materiaal door zonder er diep in te duiken. Dat proces geeft me energie. Eigenlijk is de hele klas gemotiveerd, maar de uitdaging is om ze er in het begin echt bij te betrekken. Je kent elkaar nog niet. Maar ik wil ze als het ware kunnen lezen, om ze erbij te betrekken. Ze moeten gretig zijn, op het puntje van hun stoel zitten.”

Het gaat dus niet om de dia’s, benadrukt Vermeulen nogmaals. “Het gaat erom dat deelnemers met hun eigen vragen komen. Ze hebben allemaal bepaalde dingen in hun hoofd en vragen zich af hoe ze dat voor elkaar kunnen krijgen.” Dat is de reden voor de uitgebreide vragenronde aan het begin. “Ik vraag naar de verschillende thema’s die ze tegenkomen. Vervolgens gebruik ik dat als raamwerk. Als er een slide over een door hen genoemd onderwerp komt, ga ik daar een beetje op in. Dat maakt het voor hen veel gemakkelijker om te volgen. Ze blijven gefocust.”

Basistraining

DPPE is een basistraining. Manders en Vermeulen verwachten geen grote veranderingen in de behandelde stof, al zien ze wel mogelijkheden om de inhoud actueler te maken.

Deelnemers moeten echter nog steeds fundamentele kennis en principes leren. Janssen over stijfheid, speling en wrijving – de onderwerpen die hij onderwijst: “Ik besteed daar anderhalve dag aan, maar het zijn drie cruciale dingen. Als je deze niet begrijpt, zul je nooit een goede ontwerper worden. Dat is de basis.” Concepten als passieve demping komen even ter sprake, maar dat is een complex onderwerp. Geen wonder dat Mechatronics Academy daar een aparte driedaagse training voor aanbiedt.

Het onderwerp “vrijheidsgraden” dat Manders onderwijst is een ander fundamenteel element. “Dat kost gewoon wat tijd. Je moet er doorheen”, zegt Manders.

Vermeulen: “Dan komt de vertaling naar hardware. Als deelnemers eenmaal bekend zijn met vonkerosie, moeten ze de creativiteit hebben om in sommige gevallen naar goedkopere oplossingen te grijpen. We zouden meer nadruk kunnen leggen op het kritisch beoordelen van de kosten van de productiemethode. Als je met vonkerosie in één systeem een mate van vrijheid krijgt, moet je de volgende keer niet automatisch naar die dure productiemethode grijpen. We zouden ons meer kunnen verdiepen in die vertaling naar hardware. Ook daar is het goed om eenvoud na te streven.”

Overgedetermineerd

Wim van der Hoek keek trouwens ook kritisch naar de kosten. Rankers: “Een mooie uitspraak van hem was dat veel kosten in de assemblage worden veroorzaakt doordat dingen te gedetermineerd zijn.”

De termen “bepaald” of “overdetermineerd” in precisieconstructies verwijzen hier in wezen naar: Een star lichaam heeft zes vrijheidsgraden (3 translaties en 3 rotaties) die zijn positie en oriëntatie volledig bepalen. Als je dat object in één richting wilt bewegen met een actuator, moet je de andere vrijheidsgraden vastzetten met een rollager, luchtlager of bladveerconfiguratie.

Als je als ontwerper een configuratie van beperkingen kiest die meer dan vijf vrijheidsgraden vastlegt, kunnen de beperkingen elkaar verstoren. Rankers: “Dat heet statisch overdetermineerd, en je kunt geluk hebben als het werkt, zolang alles maar netjes uitgelijnd is. De mensen die dat doen hebben ‘gouden handen’, zoals Wim van der Hoek het uitdrukte. Maar de nette uitlijning kan niet veranderen, zoals bij thermische uitzettingsverschillen.” Vooral de gradiënten en verschillen in uitzetting van verschillende componenten spelen een grote rol.

Rankers: “Het is natuurlijk onmogelijk om alles perfect op elkaar af te stemmen. Het verandert ook na verloop van tijd tijdens het gebruik. Dus ontstaan er interne krachten binnen het object dat je wilde vasthouden of positioneren door het ‘vechten’ tussen de beperkingen. Als dat object een delicaat stukje optica is dat niet mag vervormen, heb je een groot probleem. Dat betekent dat je overdeterminatie moet vermijden in ultraprecieze machines.”

Vermeulen: “Dus als je het zo ontwerpt dat het beter gedetermineerd is, is het gemakkelijker te monteren en dat geeft je een brug naar de kosten.”

Rankers merkt ook op dat het kostenaspect meer aandacht moet krijgen dan voorheen. Hij denkt dat gastsprekers de training kunnen verrijken met praktijkvoorbeelden. Voorbeelden laten zien van betaalbare en dure versies. Vermeulen geeft meteen een voorbeeld waarbij je een lens moet geleiden. “Als je een normale lineaire geleider maakt, zakt de lens een beetje op de nanometerschaal. Dat kun je compenseren met een tweede geleider, maar dan is de oplossing misschien wel twee keer zo duur en twee keer zo complex. Is dat echt nodig? Dus als ontwerper kun je de optica-ingenieur uitdagen: ‘Je wilt het perfect maken, maar dat kost veel geld. We moeten op deze dingen letten.'”

Dit artikel is geschreven door René Raaijmakers, tech-redacteur van Bits&Chips.

Erik Manders en Marc Vermeulen nemen een leidende rol op zich in de opleiding “Design Principles for Precision Engineering” (DPPE). Het duo neemt het stokje over van Huub Janssen, die zeven jaar de leiding had. Deel één van een tweedelige serie: trends in constructieprincipes.

Precisietechnologie is geen vaststaand concept; deze gereedschapskist voor hightech ingenieurs evolueert in de loop van de tijd. Om hier inzicht in te krijgen nodigde High Tech Systems magazine Huub Janssen, Erik Manders, Adrian Rankers en Marc Vermeulen uit voor een gesprek over de wereld van precisie, de veranderende trends en eisen in hightech en hoe het is om in dit vakgebied te werken. In het tweede deel gaan we dieper in op de impact hiervan op de Design Principles for Precision Engineering (DPPE) training.

Manders en Vermeulen zijn net als Janssen al tientallen jaren actief in de hightech, al verschillen hun rollen en interesses. Janssen is eigenaar van een hightech ingenieursbureau en was zeven jaar lang het boegbeeld van de DPPE-opleiding. Het nieuwe duo dat de grote lijnen uitzet werkt nu bij ASML, Manders als Principal Systems Architect voor Mechatronics en Vermeulen als Principal Mechanical System Architect. Adrian Rankers, voorheen werkzaam als Head of Mechatronics Research bij Philips CFT, is nu partner bij Mechatronics Academy (MA) en verantwoordelijk voor de DPPE-opleiding die MA aanbiedt via het High Tech Institute.

 

“Dertig jaar geleden was het positioneren op de micrometer een vakgebied van een andere planeet”, zei Janssen in 2019 toen hij het gezicht werd van de DPPE. Toen hij halverwege de jaren tachtig afstudeerde, werkten ontwerpers nog met micrometers. “In de loop der jaren is dit verschoven naar nanometers”, constateert hij vandaag.

Sinds het begin van de jaren negentig ontwikkelt hij met zijn bedrijf JPE mechatronische modules voor hightech, wetenschappelijke instrumenten voor onderzoek en meer recentelijk systemen voor kwantumcomputers. “Als je nu met die natuurkundigen praat, hebben ze het zonder blikken of blozen over picometers. Voor mij voelt dat bijna filosofisch aan.”

Erik Manders en Marc Vermeulen zijn als trainers al jaren betrokken bij de training Design Principles for Precision Engineering. De training is oorspronkelijk ontwikkeld bij het Philips Center for Manufacturing Technology (CFT), waar beiden hun carrière zijn begonnen. Vermeulen maakt al enkele jaren deel uit van een groep DPPE-trainers van Mechatronics Academy. Manders gaf de cursus jarenlang samen met Herman Soemers bij Philips Engineering Services, totdat de mechatronicagroep van deze activiteit in 2023 werd overgedragen aan ASML.

Niet eenvoudig

Het concept precisietechnologie is moeilijk te definiëren. Het is een gereedschapskist die ontwerpers veel ruimte biedt voor creativiteit. Geef tien ontwerpers hetzelfde probleem en je krijgt verschillende oplossingen die variëren in richting en detail. De ontwerpbenadering verschilt sterk afhankelijk van de toepassing, maar is ook onderhevig aan trends en veranderende vereisten. Over een paar jaar kunnen de vereisten en benaderingen nauwelijks veranderen, maar kijk tien jaar vooruit en de ontwerpen en methoden die worden gebruikt om ze te realiseren, kunnen totaal anders zijn.

Interferometerophanging

Er is geen heilige graal of universele ontwerpregel in precisietechnologie. Best practices verschillen per markt, systeem of toepassing. Huub Janssen ontdekte dit toen hij net van school kwam bij ASML. “In het begin leerde ik van Wim van der Hoek om iets statisch bepaald te bouwen”, zegt hij. “Maar bij ASML ontdekte ik dat deze aanpak niet altijd werkte. Voor de PAS2500 waferstepper ontwikkelden we in eerste instantie een nieuwe interferometerophanging om de positie van de tafel in de x- en y-richting te meten. Dit ontwerp volgde de principes van Van der Hoek, met elastische elementen enzovoort. Maar toen we het testten, ontdekten we dat er geen demping was. Het is reproduceerbaar, maar alles bleef trillen. Het was een ramp. Ik leerde dat je bepaalde constructieprincipes van Van der Hoek niet zomaar overal kunt toepassen; je moet weten wanneer je ze moet gebruiken.”

Toenemende eisen

De steeds hogere eisen voor precisie beïnvloeden de ontwerpkeuzes sterk. Vermeulen legt uit: “Met toenemende nauwkeurigheid neemt de complexiteit toe. Elke keer moet je het probleem een beetje verder afpellen. Je stuit voortdurend op nieuwe fysische fenomenen die er eerder niet toe deden, maar nu wel een impact hebben. Je moet dan tot de kern komen: wat gebeurt hier fysisch?”

Vermeulen geeft als voorbeeld de toepassing van passieve demping op de korte slag wafertrap van lithografische scanners. ‘Dat was een behoorlijke horde die we rond 2015 moesten nemen, want wat je ontwerpt moet voorspelbaar zijn. Als je denkt in termen van stijfheid en massa, is dat nog steeds mogelijk. Maar in het begin wisten we niet hoe een demper zich zou gedragen.

Zou het verouderen? Kruipen? Dat moesten we volledig begrijpen. Dat betekende dat we moesten modelleren hoe demping de dynamica beïnvloedt. In het begin lukte dat niet, maar toen we het eindelijk goed hadden, konden we de metingen en het model op elkaar afstemmen. Pas toen we er redelijk zeker van waren dat we het begrepen, konden we de volgende stap zetten. Als je dit niet goed doet, blijft het giswerk, kun je het gedrag niet goed voorspellen en kom je later voor verrassingen te staan.

Een ander voorbeeld zijn problemen die kunnen ontstaan bij het verhogen van de productiviteit. Vooral met watergekoelde componenten is het een uitdaging om dit onder controle te houden. Iedereen kent het knappen van de waterleiding als je snel een kraan dichtdraait. Op dezelfde manier creëert versnelling drukgolven in systemen met waterkoeling. ‘Die golven moet je dempen, want drukpulsen veroorzaken vervorming’, zegt Vermeulen, ‘je moet begrijpen hoe dat werkt.’

Manders voegt hieraan toe: “Op een micrometerschaal zou je dit niet merken, maar op een nanometerschaal vervormt zelfs een glazen blok als de druk verandert. Dit is een fysiek probleem op systeemniveau.”

Eenvoud

De belangrijkste benadering is het streven naar eenvoud. Dit leidt tot robuuste en kosteneffectieve constructies. Maar er is nog een belangrijke reden om dingen eenvoudig te houden. Als een gekozen oplossing eenmaal is ingebed in een product, zullen ontwerpers die erop voortbouwen dat subsysteem niet snel veranderen. “Als je kiest voor complexiteit, zul je die nooit kunnen verwijderen,” vat Rankers samen. “Als je eenvoud niet vanaf het begin afdwingt, zul je ermee blijven worstelen. Het zal aan je blijven knagen.”

Janssen: “Als het werkt, durft niemand eraan te komen. Als je reserves inbouwt, zal niemand later voorstellen om ze te verwijderen. Want iedereen zal tegenspreken: ‘Weet je zeker dat het dan nog werkt? Je kunt wel raden wat de uitkomst zal zijn.'”

Vermeulen: “Precies. Niemand durft terug te gaan. Je begint met een ontwerp, zet een proefopstelling op en als het zich min of meer bewezen heeft, ga je ermee door.”

Manders: “Je moet complexe aanpassingen of kalibraties vermijden, want die gaan nooit meer weg. Het projectteam dat daarna komt, zal zeggen: ‘We kopiëren dit gewoon omdat het werkt. We doen het op dezelfde manier.'”

Dit zijn moeilijke beslissingen, zegt Janssen. Ontwerpkeuzes kunnen sterk variëren en zijn afhankelijk van de toepassing en de markt. “Voor halfgeleiderapparatuur wil je alles honderd keer opnieuw berekenen voordat je de machine bouwt. Ontwerpers kunnen enige reserve inbouwen om de constructie te laten werken. Maar kleine marges in verschillende budgetten maken een oplossing soms onmogelijk of te ingewikkeld. Soms moet je echt alles uit de kast halen om dat laatste beetje precisie te bereiken. Maar als het eenmaal klaar is, kun je niet meer terug.”

Bij zijn bedrijf JPE moedigt Janssen zijn ontwerpers aan om soms meer risico’s te nemen. “Het kan vaak goedkoper. Iets wat dunner en iets minder stijf is, kan sneller en goedkoper worden afgewerkt. Maar je moet het echt durven.”

Manders: “Maar soms kost reserve bijna niets. Door slim te ontwerpen kan vaak nauwkeurigheid worden bereikt zonder veel extra productiestappen te doorlopen. Bijvoorbeeld door slim te kijken of je meerdere vlakken in één opstelling kunt frezen en gebruik kunt maken van de zeer nauwkeurige freesmachines van tegenwoordig. Het is in ieder geval belangrijk om er gevoel voor te ontwikkelen.”

Systeemarchitect

Manders begon bij Philips CFT als ontwerper. De laatste jaren had hij een meer coachende rol als systeemarchitect op de mechatronica-afdeling van Philips Engineering Services, dat in 2023 overgaat in ASML, en werkte hij met een team van zo’n honderd collega’s en technici bij leveranciers. “Ja, dan heb je veel reviews.”

Hij ziet zijn rol als “het overzicht bewaren tussen de disciplines”. “Ik probeer het cement tussen de stenen te zijn. Uiteindelijk moet het functioneren. Dat is het spel.”

Twintig ballen

Janssen koos ervoor om al vroeg in zijn carrière een eigen bedrijf te beginnen, Janssen Precision Engineering, later JPE. Manders en Vermeulen werken daarentegen in een grotere organisatie waar ze moeten afstemmen met veel collega’s en leveranciers. “Ik moet twintig ballen in de lucht houden met uitdagende techniek,” beschrijft Janssen, die zijn baan ook als hobby ziet. “Ondertussen moet ik kijken naar wat de markt nodig heeft. We zijn geen groot bedrijf, maar we hebben wereldwijd een grote impact.”

Hoe is het in een veel grotere organisatie als ASML? Vermeulen zegt: “Iemand die net in dienst is gekomen, werkt aan een heel klein onderdeel. De uitdaging is om hen te helpen begrijpen hoe hun bijdrage past in het grotere geheel.”

Manders voegt eraan toe: “Duizenden mensen werken aan onze machines. Je kunt het als nieuwkomer niet meteen bevatten. De complexiteit is overweldigend.”

De oprichters van ASML hadden volgens Manders het voordeel dat ze met eenvoudigere apparaten begonnen. “Die konden ze beter begrijpen en dat was hun ankerpunt toen de machines complexer werden. Mensen die er later bij komen, kunnen niet meteen het hele plaatje zien. Mensen die pas beginnen met werken, zien in het begin door de bomen het bos niet meer. Ze moeten erin groeien en gaandeweg de context ontdekken.”

Geleider

In zo’n groot team heeft iedereen zijn rol. “Wat de servologen en stromingsdynamica-experts in mijn team berekenen, zou ik zelf niet kunnen”, zegt Manders, die zichzelf meer als dirigent ziet. “Ik probeer minder ervaren collega’s richting en gevoel voor de context te geven. Waarom doen we dit? Waar gaan we naartoe? Je probeert het team samen te laten spelen en iets moois te laten creëren. Maar een goed orkest speelt in wezen op zichzelf.”

Rankers voegt eraan toe: “In je eentje kun je deze complexe modules niet tot een goed einde brengen. Het is als een voetbalteam. De coach scoort ook geen doelpunten.”

Vermeulen erkent dit. “Ik ben verantwoordelijk voor de technologie, maar ook voor hoe we samenwerken. Dat is waarschijnlijk de helft van mijn tijd: leiding geven. Je hebt invloed op hoe het team samenwerkt. Als systeemarchitect breng je alles samen en geef je richting. Je vraagt je experts wat vanuit hun perspectief de beste oplossing is en dat leidt tot een gebalanceerd ontwerp. Er kunnen honderd of honderdvijftig mensen in een team zitten, maar het gaat erom hoe ze samenwerken.”

Grote projecten

Manders vindt het jammer dat hij niet meer zelf bouwt, maar hij vindt zijn huidige rol net zo uitdagend. “Nu ben ik er meer op gericht om alles in balans te houden en systeemkeuzes te maken bij grote projecten.”

Vermeulen ziet deze rol als een coach. “Het gaat over uitzoomen en inzoomen. Het grote geheel in de gaten houden.”

Manders legt uit: “Veel één-op-één gesprekken, hurken naast collega’s, brainstormen over waar we naartoe moeten. Soms moet je uitzoomen en je realiseren dat je op het verkeerde spoor zit. De aanpak moet helemaal veranderen.”

Manders noemt dit “de charme van het ontwerpen”. “Alle afwegingen die je maakt met je team leiden tot iets moois als het goed gedaan wordt. Het is spannend om het als architect vanaf de zijkant te zien groeien. Soms komen mensen met heel verrassende ideeën bij de koffieautomaat. Het proces van het maken van een ontwerp is magisch. De complexere modules kun je niet alleen ontwerpen.”

Vermeulen voegt eraan toe: “Eén plus één is drie. De ene persoon zegt iets, waardoor een ander op een idee komt. Een derde komt dan met iets verrassends, enzovoort.”

Janssen concludeert: “Maar uiteindelijk moet iemand een richting kiezen.”

Dit artikel is geschreven door René Raaijmakers, tech-redacteur van Bits&Chips.

ASML engineer Buket Şahin is de eerste persoon die het ECP2 Silver certificaat heeft behaald. Voor Şahin is dat slechts het neveneffect van haar passie voor leren. Ze verdiept zich graag in nieuwe vakgebieden en is daardoor een betere system engineer geworden.

Toen Buket Şahin haar bachelor werktuigbouwkunde deed in Istanbul, sloot ze zich aan bij de zonnewagen- en formule SAE-teams van haar universiteit. Een beslissing die haar al snel de beperkingen van haar kennis deed inzien. Het zette haar op een levenslang spoor om meer te leren over andere vakgebieden dan haar eigen vakgebied.

“Toen is het allemaal begonnen”, herinnert Şahin zich. “Ik zag hoe noodzakelijk het was om andere disciplines te leren kennen. Uiteraard kende ik het mechanische domein goed, maar opeens moest ik samenwerken met bijvoorbeeld elektrotechnici. Ik begreep niet waar ze het over hadden, en dat wilde ik wel.”

Şahin studeerde uiteindelijk af met een bachelor in werktuigbouwkunde en een master in mechatronica, naast een MBA. Ze werkte eerst als systeemingenieur in de Turkse defensie-industrie, voordat ze in 2012 de overstap maakte naar ASML. Ze begon met werken in development & engineering op de NXT en NXE platforms. Momenteel werkt ze als product safety system engineer voor de EUV machines van ASML.

Tijdens die reis zocht ze hardnekkig naar nieuwe kennis en volgde ze een groot aantal cursussen op het gebied van elektronica, optica en mechatronica. Eind 2024 werd zij de persoon die het eerste ECP2 Silver certificaat behaalde. ECP2 is het Europees gecertificeerde cursusprogramma voor precisietechniek dat is voortgekomen uit een samenwerking tussen euspen en DSPE. Om het certificaat te behalen moest ze 35 punten aan ECP2-gecertificeerde cursussen volgen.

“Mijn doel was niet om deze certificering te behalen”, lacht ze. “Maar uiteindelijk bleek ik de eerste te zijn die het haalde.”

Helikopter uitzicht

In haar functie bij ASML combineert Şahin system engineering met een visie op veiligheid. “Wij zijn vanuit veiligheidsoogpunt verantwoordelijk voor de hele EUV-machine”, merkt ze op. “Dit omvat interne en externe afstemming, het overzien van het programma en het managen van ingenieurs en architecten.”

Het team waarin ze werkt bestaat uit honderden mensen, waaronder een kernteam van ongeveer vijftien system engineers. Een daarvan is een veiligheidsspecifieke systeemingenieur, zoals zij doet.

Ze houdt van dat bredere systeemperspectief, dat verschillende vakgebieden combineert. Het stelt haar in staat om de verschillende dingen die ze tijdens haar carrière heeft geleerd in de praktijk te brengen. “Ik heb brede interesses”, zegt Şahin. “Ik hou van allerlei deelgebieden van wetenschap en techniek. Bij systems engineering kan ik die nieuwsgierigheid volgen. Dat is ook de reden waarom ik zo graag leer en cursussen volg. Als systeemingenieur moet je een complex systeem en de technische achtergrond van de onderdelen kennen. Je moet dieper in het ontwerp kunnen duiken. Je moet in de verschillende disciplines kunnen duiken, maar tegelijkertijd een helikopterview behouden. Dat evenwicht bewaren is iets wat ik erg leuk vind.”

Buket Şahin in het ervaringscentrum van ASML.

NASA handboek

Şahin begon cursussen te volgen zodra ze bij ASML aan de slag ging. Ze realiseerde zich dat ze haar kennis verder moest uitbreiden dan wat haar diploma’s haar hadden geleerd. “Ze waren erg theoretisch”, geeft ze toe. “Ze waren niet erg toegepast. De onderzoeks- en ontwikkelingsindustrie in Turkije is niet zo volwassen als in Nederland, vooral niet voor halfgeleiders. In Nederland is er een heel goede interactie tussen universiteiten en de industrie. Ik wilde die praktische kennis opdoen. Dus begon ik met cursussen in mechatronica en elektronica. Daarna wilde ik meer leren over optica, een zeer relevant vakgebied als je bij ASML werkt. Van daaruit ben ik gewoon verder gegaan.”

Nieuwsgierigheid is een drijvende kracht voor Şahin. “Sommige cursussen heb ik gevolgd omdat ik de kennis nodig had voor mijn werk, maar andere waren uit nieuwsgierigheid. Ik wilde mezelf ontwikkelen en nieuwe dingen leren. De cursussen stelden me daartoe in staat.”

Interessant genoeg volgde ze echter geen cursussen over systeemtechniek. “Ik was vooral op zoek naar verdieping in verschillende technische disciplines”, blikt ze terug. “Mijn eerste baan was als system engineer, maar de manier waarop de rol in verschillende bedrijven wordt gedefinieerd verschilt sterk. Systeemingenieurs in de halfgeleiderindustrie vereisen kennis van de verschillende deelgebieden van de industrie. Een ASML machine is ook erg complex, dus je moet echt bijhouden wat je weet. Dingen kunnen snel veranderen en je moet up-to-date blijven. Daarom is leren zo’n belangrijk onderdeel van mijn carrière.”

Ze heeft wel geleerd hoe ze een system engineer moest zijn binnen ASML, zowel door on-the-job te leren, als door interne cursussen te volgen. “Er zijn interne ASML system engineering trainingen”, zegt Şahin. “Daarom had ik geen externe cursussen nodig. Ook heb ik het vak geleerd uit het NASA System Engineer Handbook in Turkije. Dat is ook de methodologie die ASML gebruikt.”

Praktische kennis

Als Şahin terugkijkt op alle cursussen die ze volgde sinds ze naar Nederland verhuisde, zijn het vooral de praktische cursussen die eruit springen. “Het belangrijkste wat ik heb geleerd was toegepaste kennis”, zegt ze. “Door naar de universiteit te gaan leerde ik de theorie, maar het zijn de dagelijkse inzichten die belangrijk zijn. Ik vind het vooral leuk als cursussen je vuistregels, pragmatische benaderingen en voorbeelden uit de branche zelf leren. Dat is de belangrijkste kennis voor mij. Het helpt vooral als de docenten uit de industrie komen, zodat ze ons kunnen laten zien waar ze zelf aan gewerkt hebben.”

Sinds 2012 is het leren ook gemakkelijker geworden. “Toen ik begon waren er niet zoveel leerstructuren om je te begeleiden. Het huidige High Tech Institute heeft bijvoorbeeld een gemakkelijk toegankelijke cursuslijst. In 2012 moest ik echter veel meer onderzoek doen, en er werd niet zoveel geadverteerd voor cursussen en ze waren zelfs alleen in het Nederlands. Ik moest collega’s vragen en het zelf uitzoeken. Als ik vandaag had moeten beginnen, was het veel gemakkelijker geweest.”

“Als het je helpt om je doel te bereiken, is het heel gemakkelijk om cursussen te volgen als je bij ASML werkt”, zegt Şahin.

Bij ASML zijn ze blij met de nieuwe certificering van Şahin en de honger die ze toont om nieuwe dingen te leren. “Mijn managers hebben me altijd gesteund”, zegt Şahin. “We definiëren ontwikkelingsdoelen en selecteren de training waarmee we die doelen kunnen bereiken. Als het je helpt om je doel te bereiken, is het heel gemakkelijk om cursussen te volgen als je bij ASML werkt.”

Şahin is voorlopig nog lang niet klaar. Voor haar houdt het leren nooit op. “Ik ben net begonnen met een masteropleiding aan de KU Leuven. Het is een geavanceerde master in veiligheidstechniek, en het is verbonden aan mijn functie bij ASML. Mijn doel op korte termijn is om deze master af te ronden. Daarna wil ik mijn carrière hier bij ASML voortzetten als system engineer. Leren is voor mij echter een doel op zich, of het nu met mijn baan te maken heeft of niet.”

Dit artikel is geschreven door Tom Cassauwers, freelancer bij Bits&Chips.